Типологические особенности энергетического обеспечения мышечной деятельности девочек и мальчиков 9-10 лет

Криволапчук Игорь Альлерович; Мельников Дмитрий Васильевич; Чернова Мария Борисовна; Васильева Римма Михайловна; Krivolapchuk I.A.; Melnikov D.V.; Chernova M.B.; Vasilieva R.M.

doi:10.14529/hsm210102

Научные статьи \ Прикладные науки. Медицина. Технология \ Mедицинские науки \ Биология человека \ Физиология. Сравнительная физиология \ Двигательные функции. Органы движения. Голосовой аппарат. Голос. Наружные покровы

Типологические особенности энергетического обеспечения мышечной деятельности девочек и мальчиков 9-10 лет

Автор: Криволапчук Игорь Альлерович, Мельников Дмитрий Васильевич, Чернова Мария Борисовна, Васильева Римма Михайловна

Журнал: Человек. Спорт. Медицина @hsm-susu

Рубрика: Физиология

Статья в выпуске: 1 т.21, 2021 года.

Бесплатный доступ

Цель исследования: на основе кластерного анализа выявить типологические особенности энергетического обеспечения мышечной деятельности девочек и мальчиков 9-10 лет. Методика. В исследовании приняли участие практически здоровые девочки (n = 201) и мальчики (n = 176) 9-10 лет. Для исследования мышечной энергетики и физической работоспособности использовали комплекс эргометрических и функциональных показателей. Оценивали также двигательную подготовленность и физическое развитие, определяли типы телосложения. Результаты исследования. Анализ межгрупповых различий выявил, что мальчики 9-10 лет превосходят (p

Тип энергообеспечения, работоспособность, двигательная подготовленность, физическое развитие

Короткий адрес: https://sciup.org/147233664

IDR: 147233664 | УДК: 612.776.1 | DOI: 10.14529/hsm210102

Typological features of energy supply of muscle activity in 9-10 year-old children

Aim. The purpose of the study is to identify typological features of energy supply of muscle activity in 9-10 year-old children by means of cluster analysis. Materials and methods. The study involved apparently healthy girls (n = 201) and boys (n = 176) ages 9-10 years. A set of indicators of energy supply, physical performance, physical fitness and physical development was used for the study, as well as body types were determined. Results. Analysis of differences between groups showed that 9-10 year-old boys demonstrated higher values (p

Текст научной статьи Типологические особенности энергетического обеспечения мышечной деятельности девочек и мальчиков 9-10 лет

Введение. В ряде работ установлена неоднородность энергетического метаболизма у детей, характеризующаяся наличием нескольких типов индивидуальной организации энергообеспечения мышечной деятельности [2–5]. Вместе с тем в настоящее время проводится крайне мало исследований, посвященных анализу типологических особенностей энергообеспечения мышечной деятельности у детей разного возраста и пола. В частности, нет данных о вариантах индивидуальной организации энергообеспечения скелетных мышц у девочек и мальчиков 9–10 лет. Сравнительные исследования, направленные на выявление половой специфичности структуры мышечной энергетики и работоспособности у детей этого возраста, не проводились.

Цель исследования: на основе кластерного анализа выявить типологические особенности энергетического обеспечения мышечной деятельности девочек и мальчиков 9–10 лет.

Материалы и методы. В исследовании приняли участие практически здоровые девочки (n = 211) и мальчики (n = 176) 9–10 лет. Организация работы соответствовала требованиям Хельсинской декларации. Расчет эр-гометрических критериев мышечной энергетики осуществляли на основе выполнения двух тестовых беговых нагрузок максимальной и большой мощности. Определяли индивидуальные константы уравнения Muller a и b [2, 5]. Находили скорость беговых нагрузок, максимальное время реализации которых со- ставляло 1, 40, 240, 900 с (Vmax, V40, V240, V900), и интегральную работоспособность (LnS). В качестве функциональных параметров мышечной энергетики и работоспособности использовали максимальное потребление кислорода (VO2max), мощность нагрузки при ЧСС 170 уд./мин (PWC170), интенсивность накопления пульсового долга (ИНПД) [5]. Максимальную силу (МС) определяли с помощью станового динамометра. Измеряли длину и массу тела, рост сидя, окружность головы, грудной клетки на выдохе, ширину плеч, ширину таза, ЖЕЛ. При определении типов телосложения использовали схему В.Г. Штефко. Батарея моторных тестов включала: бег 30 м, бег 60 м, челночный бег 3×10 м, 6-минутный бег, прыжок в длину с места, наклон вперед, поднимание туловища из положения лёжа на спине за 1 мин.

Применяли кластерный анализ. Использовали интеративный метод группировки k -средних. За оптимальную классификацию принималась такая, при которой расстояние между центрами выделенных кластеров и плотность точек внутри кластеров были максимальны.

Результаты исследования. Анализ межгрупповых различий выявил, что мальчики 9–10 лет превосходят (p < 0,05–0,001) девочек по всем показателям мышечной энергетики и физической работоспособности. Учитывая это обстоятельство, уровни развития рассматриваемых показателей определяли для мальчиков и девочек отдельно (табл. 1). В процессе работы последовательно выделялись от 2 до 6 кластеров. Во всех случаях имелись дети, которых сложно было отнести к какому-нибудь кластеру.

Результаты показали, что у мальчиков и девочек четырехкластерная структура физического состояния обеспечивает максимальные статистически значимые попарные различия между разными типологическими группами. На этой основе выделены по 4 варианта индивидуальной организации энергообеспечения мышечной деятельности девочек и мальчиков 9–10 лет.

Между девочками, вошедшими в отдельные кластеры, выявлены статистически значимые различия (p < 0,05–0,01) по ряду из рассматриваемых параметров энергообеспечения мышц и работоспособности, двига-

Таблица 1

Table 1

Уровни развития показателей энергообеспечения мышечной деятельности и физической работоспособности детей 9 – 10 лет

Indicators of energy supply and physical performance in 9-10 year-old children

Показатели / Parameter М ± σ Уровни развития / Level Низкий / Low Средний / Average Высокий / High Девочки/ Girls Vmax, м/с / Vmax, m/s 6,06 ± 0,62 < 5,65 5,65–6,47 6,47 > V40, м/с / V40, m/s 3,61 ± 0,32 < 3,29 3,29–3,82 3,82 > V240, м/с / V240, m/s 2,81 ± 0,36 < 2,57 2,57–3,05 3,05 > V900, м/с / V900, m/s 2,33 ± 0,38 < 2,07 2,07–2,59 2,59 > Lns, отн. ед. / Lns, rel. un. 34,7 ± 11,3 < 27,1 27,1–42,3 42,3 > Коэф. a, отн. ед. / a coef., rel. un. 5,41 ± 2,15 < 3,97 3,97–6,85 6,85 > Коэф. b, отн. ед. / b coef., rel. un. 10,4 ± 3,54 < 8,0 8,0–12,5 12,5 > VO2max, мл/мин·кг / VO2max, ml/min·kg 53,4 ± 8,2 < 48 48–59 59 > PWC170, кгм/мин·кг / PWC170, kgm/min·kg 12,1 ± 2,9 < 10,2 10,2–14,0 14,0 > ИНПД2Вт/кг, уд./c / IPDA2W/kg, beat/s 1,33 ± 0,56 < 1,0 1,0–1,7 1,7 > Мальчики/ Boys Vmax, м/с / Vmax, m/s 6,95 ± 0,76 < 6,44 6,44–7,46 7,46 > V40, м/с / V40, m/s 4,64 ± 0,59 < 4,24 4,24–5,04 5,04 > V240, м/с / V240, m/s 3,82 ± 0,67 < 3,37 3,37–4,27 4,27 > V900, м/с / V900, m/s 3,35 ± 0,68 < 2,89 2,89–3,81 3,81 > Lns, отн. ед. / Lns, rel. un. 40,9 ± 12,5 < 32,5 32,5–49,3 49,3 > Коэф. a, отн. ед. / a coef., rel. un. 8,27 ± 3,22 < 6,1 6,1–10,4 10,4 > Коэф. b, отн. ед. / b coef., rel. un. 14,01 ± 4,93 < 10,7 10,7–17,3 17,3 > VO2max, мл/мин·кг / VO2max, ml/min·kg 58,7 ± 7,4 < 54 54–64 64 > PWC170, кгм/мин·кг / PWC170, kgm/min·kg 14,2 ± 3,1 < 12,1 12,1–16,3 6,3 > ИНПД2Вт/кг, уд./c / IPDA2W/kg, beat/s 1,12 ± 0,48 < 0,8 0,8–1,4 1,4 > тельной подготовленности и физического развития. Существенные различия (p < 0,05–0,001) обнаружены и у мальчиков, вошедших в состав разных кластеров. Дети, включенные в различные кластеры, отличались не только количественно, но и качественно (табл. 2, 3).

Аэробный тип (кластер I). В этот кластер вошли девочки, отличающиеся высокими показателями аэробной производительности организма, средними и высокими показателями анаэробной системы энергетического обеспечения мышечной деятельности.

Для них характерны сочетания высоких уровней развития ёмкости и мощности аэробного источника, мощности анаэробно-гликолитического источника, интегральной работоспособности и работоспособности в зоне смешанного энергообеспечения, общей выносливости, быстроты, скоростно-силовых качеств, со средними и, в меньшей степени, низкими результатами всех других показателей двигательной подготовленности и параметров физического развития. Отмечается относительно равномерная встречаемость лептосомного и эурисомного телосложения.

Смешанный тип (кластер II). Во втором кластере объединились девочки со средним и низким уровнем и равномерно-пропорциональным развитием всех параметров энергообеспечения . Вторая группа характеризовалась близкими к средним значениям величинами большинства рассматриваемых показателей мышечной энергетики и работоспособности, двигательной подготовленности и физического развития. Исключение составляют низкие показатели максимальной анаэробной мощности, ловкости, скоростно-силовых качеств и ЖЕЛ.

Фосфатный тип (кластер III). В этот кластер вошли школьницы с высокой макси-

Таблица 2

Table 2

Кластерная структура физического состояния девочек 9-10 лет с разными типами мышечной энергетики The cluster structure of physical state in 9-10 year-old girls with different types of muscle energy

Показатели / Parameters		Кластеры / Clusters
Показатели / Parameters	I (n = 42)	II (n = 26)	III(n = 63)J	\| IV(n = 69)
Умах, м/с / Vmax, m/s
V40, m/c/V40, m/s
V240, м/с / V240, m/s
V900, м/с / V900, m/s
Lns, oth. ед. / Lns, rel. un.
Коэф, a, oth. ед. / a coef., rel. un.
Коэф, b, oth. ед./ b coef., rel. un.
VO₂max, мл/мин / VO₂max, ml/min
VO₂max, мл/мин-кг / VO₂max, ml/minkg
PWCno, кгм/мин / PWCno, kgm/min
PWCno, кгм/мин кг / PWCno, kgm/minkg
MC, КГ / MS, kg
Бег 30 м, c / 30-m run, s
Бег 60 м, c / 60-m run, s
6-мин бег, м / 6-min run, m
Челночный бег, с / Shuttle run, s
Прыжок в длину, см / Standing long jump, cm
Наклон вперёд, см / Forward lean, cm
Подн. туловища, раз / Sit-up test, times
Длина тела, см / Body length, cm
Масса тела, кг / Body weight kg
ЖЕЛ, мл / LC, ml
Соматотип, oth. ед. / Somatotype, rel. un.

Список литературы Типологические особенности энергетического обеспечения мышечной деятельности девочек и мальчиков 9-10 лет

Биология человека / Дж. Харрисон [и др.]. - М.: Мир, 1979. - 611 с.
Индивидуальные особенности сома-тотипа и энергетика скелетных мышц у девочек в возрасте 7-11 лет / И.А. Корниенко, Р.В. Тамбовцева, Т.В. Панасюк, В.Д. Сонькин // Физиология человека. - 2000. - Т. 26, № 2. -С. 87-92.
Криволапчук, И.А. Кластерная структура физической работоспособности и двигательной подготовленности школьников 7-8 лет / И.А. Криволапчук, М.Б. Чернова, B.В. Мышьяков // Ученые записки ун-та им. П.Ф. Лесгафта. - 2017. - № 7 (149). - C. 123-133.
Марчик, Л.А. Варианты индивидуальной организации энергетики скелетных мышц мальчиков 7-8 лет /Л.А. Марчик, Л.Л. Ката-лымов // Тез. докл. Всерос. науч. конф. по проблеме физ. воспитания детей школьного и дошкольного возраста. - Волгоград, 1994. -С. 57-58.
Сонькин, В.Д. Развитие мышечной энергетики и работоспособности в онтогенезе / В.Д. Сонькин, Р.В. Тамбовцева. - М. : Кн. дом «ЛИБРОКОМ», 2011. - 368 с.
Физиология развития ребенка: рук. по возрастной физиологии / под ред. М.М. Безруких, Д. А. Фарбер. - М. : Изд-во Моск. психол.-соц. ин-та, 2010. - 768 с.
Aerobic Function and Muscle Deoxy-genation Dynamics during Ramp Exercise in Children / M.A. McNarry, C. Farr, A. Middle-brooke et al. // Med Sci Sports Exerc. - 2015. -Vol. 47 (9). - P. 1877-1884.
Anaerobic and aerobic enzyme activities in human skeletal muscle from children and adults / J.J. Kaczor, W. Ziolkowski, J. Popinigis, M.A. Tarnopolsky //Pediatr Res. - 2005. - Vol. 57, No. 3. - P. 331-335.
Armstrong, N. Muscle metabolism changes with age and maturation: How do they relate to youth sport performance? / N. Armstrong, A.R. Barker, A.M. McManus // Br J Sports Med. -2015. - Vol. 49, No. 13. - P. 860-864.
Gender's Effect on a School-Based Intervention in The Prepubertal Growth Spurt / C. Marta, D. Marinho, N. Casanova et al. // J Hum Kinet. - 2014 - Vol. 43. - P. 159-167.
Guilkey, J.P. Heart rate recovery and parasympathetic modulation in boys and girls following maximal and submaximal exercise / J.P. Guilkey, M. Overstreet, A.D. Mahon // Eur J Appl Physiol. - 2015. - Vol. 115 (10). -P. 2125-2133.
Quadriceps muscle energetics during incremental exercise in children and adults / A.R. Barker, J.R. Welsman, J. Fulford et al. // Med Sci Sports Exerc. - 2010. - Vol. 42 (7). -P. 1303-1313.
Sex difference in peak oxygen uptake in prepubertal children / R.J Winsley, J. Fulford, A.C. Roberts et al. // J Sci Med Sport. - 2009. -Vol. 12 (6). - P. 647-651.
Tensiomyographic Assessment of Muscle Contractile Properties in 9- to 14-Year Old Children / B. Simunic, H. Degens, J. Zavrsnik et al. //Int J Sports Med. - 2017. - Vol. 38 (9). -P. 659-665.

Еще